Mặt bích gốm alumina được làm chủ yếu từ alumina có độ tinh khiết cao thông qua đúc chính xác, thiêu kết nhiệt độ cao và gia công. Chúng kết hợp các tính chất tuyệt vời của gốm alumina với khả năng kết nối của mặt bích. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chuyên dụng như môi trường nhiệt độ cao, chống ăn mòn, chống mài mòn và hóa học cao. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết:

Các tính năng hiệu suất cốt lõi

Hiệu suất của Mặt bích gốm alumina bắt nguồn từ các tính chất của vật liệu cơ bản của chúng và quy trình sản xuất chính xác. Ưu điểm chính bao gồm:

Khả năng chống mài mòn cực độ:Với độ cứng MoHS lên tới 9 (chỉ đứng sau kim cương) và độ cứng của Vickers là 12-18 GPa, khả năng chống mài mòn gấp 10-20 lần so với mặt bích kim loại (như thép không gỉ và gang). Họ có thể chịu được sự xói mòn và mài mòn vật chất hạt trong các chất lỏng như bùn quặng, xỉ tro và bùn hóa học.

Tính ổn định nhiệt độ cao:Nhiệt độ hoạt động dài hạn tăng khi tăng độ tinh khiết alumina. Các sản phẩm có độ tinh khiết 95% có thể hoạt động ổn định dưới 1600 ° C và chịu được các cú sốc nhiệt ngắn hạn lên tới 1800 ° C. Chúng vẫn có khả năng chống biến dạng và oxy hóa khi vận chuyển khí thải nhiệt độ cao và môi trường nóng chảy. Khả năng chống ăn mòn mạnh: Ngoại trừ axit hydrofluoric và bazơ mạnh, nó thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với hầu hết các axit (axit sunfuric, axit clohydric, axit nitric), bazơ, dung dịch nước muối và dung môi hữu cơ. Sự ổn định hóa học của nó vượt xa các mặt bích kim loại, làm cho nó phù hợp để sử dụng trong môi trường ăn mòn cao.

Cách điện điện tuyệt vời:Với điện trở suất thể tích cao tới 10⁴-10⁶Ω · cm, nó cung cấp cách nhiệt hiệu quả trong môi trường điện áp cao và tần số cao, ngăn ngừa rủi ro ăn mòn điện hóa và rò rỉ. Nó phù hợp để cách nhiệt các kết nối trong các lĩnh vực điện tử và năng lượng.

Ma sát thấp và sạch sẽ:Bề mặt được đánh bóng chính xác đạt được độ hoàn thiện cao (RA 0,8μm) và hệ số ma sát thấp (0,1-0,2). Nó chống lại tỷ lệ và dính, và gốm không thể hiện sự kết tủa và không độc hại, đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng phòng sạch như thực phẩm và dược phẩm.

Thiết kế kết cấu và phạm vi tùy chỉnh

Cấu trúc của mặt bích gốm alumina phải được tùy chỉnh dựa trên kịch bản kết nối, xếp hạng áp suất và giao diện thiết bị. Các loại phổ biến bao gồm:

Mặt bích tích phân:Tấm mặt bích và đường ống kết nối (hoặc thùng) được đúc tổng hợp, cung cấp cường độ cấu trúc cao và phù hợp cho các ứng dụng kích thước nhỏ, áp suất trung bình và thấp (như giao diện đường ống phòng thí nghiệm và thiết bị chính xác). 

Mặt bích kết hợp:Mặt bích bằng gốm được kết hợp với ống/thiết bị gốm bằng cách sử dụng chất kết dính nhiệt độ cao hoặc đầu nối kim loại. Điều này tạo điều kiện cho việc sản xuất và lắp đặt các cấu trúc lớn hoặc có hình dạng đặc biệt, làm giảm độ khó tổng thể.

Mặt bích tổng hợp kim loại:Mặt bích kim loại (như thép không gỉ hoặc thép carbon) được tổng hợp trên lớp bên ngoài của mặt bích gốm và được nối máy móc hoặc hàn. Điều này kết hợp khả năng chống ăn mòn của gốm với sự thuận tiện niêm phong của kim loại, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng niêm phong áp suất cao.

Phạm vi tham số có thể tùy chỉnh:

Kích thước:Đường kính mặt bích có thể dao động từ một vài milimet (đối với các thiết bị vi điện tử) đến vài mét (đối với các đường ống công nghiệp lớn). Các cấu hình bề mặt niêm phong có thể được tùy chỉnh để bao gồm các bề mặt phẳng, nâng hoặc lưỡi và lưỡi, thích ứng với kích thước kết nối theo các tiêu chuẩn khác nhau như ANSI, GB và DIN.

Lựa chọn độ tinh khiết:Độ tinh khiết của alumina có thể được chọn dựa trên các yêu cầu về hiệu suất, chẳng hạn như 90%, 95%, 99%hoặc 99,5%. Các sản phẩm tinh khiết cao (trên 99%) cung cấp khả năng chống nhiệt độ cao và cách nhiệt, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng cao cấp. 

Yêu cầu chính xác:Gia công chính xác có thể đạt được dung sai kích thước ≤ ± 0,05mm và độ phẳng ≤0,02mm/m, đảm bảo một con dấu chặt chẽ và giảm thiểu rủi ro rò rỉ.

Điểm quy trình sản xuất chính

Việc sản xuất các mặt bích gốm alumina đòi hỏi sự cân bằng giữa độ chính xác của khuôn và độ ổn định hiệu suất. Các bước cốt lõi bao gồm:

Chuẩn bị nguyên liệu thô:Bột alumina tinh khiết cao (độ tinh khiết ≥90%) được chọn, một lượng nhỏ AIDS thiêu kết (như SIO₂ và MGO) được thêm vào, và bột được nghiền bóng với kích thước hạt ≤1μm để đảm bảo tính đồng nhất và lưu động.

Quá trình đúc:Mặt bích nhỏ thường được hình thành bằng cách sử dụng nhấn khô hoặc ép đẳng cấp (mật độ đồng nhất và mật độ cao). Mặt bích lớn hoặc các cấu trúc phức tạp được hình thành bằng cách sử dụng đúc trượt, đúc phun hoặc đúc gel để đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc, bao gồm các tấm mặt bích và lỗ bu lông. 

Thiêu kết nhiệt độ cao:Việc thiêu kết được thực hiện trong lò không khí hoặc không khí trơ ở 1600-1750 ° C (≥1650 ° C đối với Alumina 95%). Kiểm soát tốc độ gia nhiệt và thời gian giữ thúc đẩy mật độ hạt, tạo thành một pha tinh thể ổn định bị chi phối bởi α-al₂o₃.

Gia công chính xác:Sau khi thiêu kết, bánh xe mài kim cương và đầu mài được sử dụng để cắt, mài và đánh bóng. Các khu vực chính như bề mặt niêm phong mặt bích và lỗ bu lông được gia công để đảm bảo độ chính xác và hoàn thiện bề mặt. Đối với các kết nối có ren, các luồng chính xác cao có thể đạt được thông qua gia công điện giật (EDM).

Tăng cường:Một số sản phẩm có thể được tăng cường hơn nữa với lớp phủ bề mặt (như silicon nitride hoặc oxit zirconium) để cải thiện khả năng chống mài mòn hoặc niêm phong, hoặc kim loại hóa (lớp phủ kim loại bay hơi) để cho phép kết nối hàn với các thành phần kim loại. Khu vực ứng dụng

Do tính chất độc đáo của chúng, mặt bích gốm alumina được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng trong đó các mặt bích kim loại truyền thống đấu tranh:

Các ngành công nghiệp bảo vệ hóa học và môi trường:Được sử dụng để kết nối các đường ống mang phương tiện ăn mòn (như dung dịch axit và kiềm, và khí chứa clo), thay thế các mặt bích bằng thép không gỉ để giải quyết các vấn đề ăn mòn và rò rỉ. Ví dụ bao gồm các cổng thức ăn của lò phản ứng và mặt bích của tháp khử lưu huỳnh trong các nhà máy hóa học.

Công nghiệp kim loại và công nghiệp điện:Được sử dụng làm đầu nối trong các đường ống khí thải và tro nhiệt độ cao, chúng chịu được nhiệt độ vượt quá 1000 ° C và xói mòn hạt, chẳng hạn như trong đường ống khí lò cao và các mặt bích ống xả của nồi hơi.

Điện tử và các ngành công nghiệp năng lượng mới:Được sử dụng làm mặt bích cách điện trong thiết bị chân không và lò khuếch tán chất bán dẫn, chúng cung cấp lớp cách nhiệt cao và môi trường sạch sẽ. Các ví dụ bao gồm các kết nối đường ống trong các bộ lọc trạm cơ sở 5G và lò nung nóng silicon silicon.

Công nghiệp thực phẩm và dược phẩm:Được sử dụng cho các kết nối trong các hệ thống đường ống sạch, gốm sứ là không bị ăn mòn và không có kết tủa, tuân thủ các tiêu chuẩn FDA và GMP và ngăn ngừa ô nhiễm vật liệu. Ví dụ bao gồm các đường ống nước dược phẩm và mặt bích chuyển bùn cấp thực phẩm. 

Khai thác và xây dựng các ngành công nghiệp vật liệu:Được sử dụng để kết nối các đường ống chống mài mòn như bùn, clinker xi măng và than bột. Chúng chống lại hao mòn từ các vật liệu hạt tập trung cao và kéo dài tuổi thọ mặt bích lên 3-5 năm (so với 6-12 tháng đối với mặt bích kim loại truyền thống).

Cài đặt và bảo trì cân nhắc

Thiết kế niêm phong:Mặt bích bằng gốm có bề mặt mịn và đòi hỏi các miếng đệm niêm phong nhiệt độ cao, nhiệt độ cao và chống ăn mòn (như polytetrafluoroetylen hoặc ống thổi kim loại) để đảm bảo một con dấu an toàn và ngăn ngừa rò rỉ.

Sửa chữa cơ học:Bu lông nên được thắt chặt đều trong quá trình lắp đặt để tránh căng thẳng cục bộ có thể gây nứt trong gốm. Đối với mặt bích tổng hợp kim loại, thường xuyên kiểm tra kết nối tổng hợp để lỏng lẻo.

BẢO TRÌ:Thường xuyên làm sạch bề mặt mặt bích của bất kỳ tiền gửi hoặc dư lượng vật liệu. Kiểm tra bề mặt niêm phong cho các vết trầy xước hoặc thiệt hại. Mặc cục bộ có thể được sửa chữa thông qua mài chính xác. Thiệt hại nghiêm trọng đòi hỏi phải thay thế nhanh chóng.

Mặt bích bằng gốm Alumina, bằng cách kết hợp các tính chất vật liệu với thiết kế kết cấu, cung cấp một giải pháp đáng tin cậy để kết nối các đường ống trong điều kiện vận hành cực độ, giảm đáng kể chi phí bảo trì thiết bị và nguy cơ ngừng hoạt động.

Thuộc tính chính